[发明专利]金属材料的塑性加工方法以及塑性加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够在抑制缩颈和断裂的发生的同时形成含有奥氏体的钢材的塑性加工方法以及塑性加工装置。

背景技术

迄今为止，提出了各种能够使得钢材的成型性提高的塑性加工方法。例如，在专利文献1所述的塑性加工方法中，首先，在钢材的压制成型之前，通过加热炉等将钢材预先加热到750℃～1000℃左右的形成奥氏体单相区域的Ac₃点以上。将该奥氏体单相的状态的钢材压制成型，利用从钢材向模具的热传导对钢材进行骤冷并淬火，由此制造高强度且尺寸精度良好的压制成型品。

另外，在专利文献2所述的塑性加工方法中，对于含有奥氏体的钢材，在加热模具的模头的同时一边冷却模具的冲头一边进行拉深成型。由此，能够使得成型后形成凸缘部的钢材的一部分通过与模头之间的热传导而被加热，从而使得其变形阻力降低，并且使得钢材的除此以外的部位通过与冲头之间的热传导而被冷却，从而使其变形阻力增大来进行拉深成型。因此，能够在防止褶皱和断裂的发生的同时进行拉深成型。

此外，在专利文献3所述的塑性加工方法中，对于作为钢材的待加工材料的金属组织，将作为母相的贝氏体铁素体和/或粒状贝氏体铁素体以占面积率计控制在70％以上，将作为第2组织的残余奥氏体以占面积率计控制在5％～30％，并且将上述残余奥氏体中的C浓度控制在1.0质量％以上。由此，在室温下为7％的上述钢材的总拉伸率在250℃下变为20％，在此温度下的成型性提高。

通过上述这些现有技术，确实一定程度上使得含有奥氏体的钢材的成型性得到了提高。但是，现在随着部件形状复杂化、薄壁化，要求进一步提高成型性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-177805号公报

专利文献2：日本特开2007-111765号公报

专利文献3：日本特开2004-190050号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于上述问题而被提出的，因此其目的在于，提供使用含有奥氏体的钢材作为待加工材料、能够在抑制缩颈和断裂的发生的同时使得成型性提高的塑性加工方法以及塑性加工装置。

用于解决问题的手段

本发明的主旨如下所述。

(1)本发明的一个方案为含有奥氏体的钢材的塑性加工方法，其包括下述工序：物性解析工序，在该工序中，当将依赖于应变比β而变化的上述钢材的加工诱导相变延展性极大温度以单位为℃设定为T_β、将比上述T_β更低温度一侧的依赖于上述应变比β的临界等效应变近似曲线的标准偏差设定为σL_β、将比上述T_β更高温度一侧的依赖于上述应变比β的临界等效应变近似曲线的标准偏差设定为σH_β时，对每个上述应变比β测定上述T_β、上述σL_β和上述σH_β；变形方式解析工序，在该工序中，确定使上述钢材塑性变形时的预测断裂部位，当将上述预测断裂部位的应变比设定为βx时，对上述应变比βx进行解析，并且从上述应变比β之中选择上述应变比βx；加热工序，在该工序中，当将相对于上述应变比βx的加工诱导相变延展性极大温度以单位为℃设定为T_βx、将比上述T_βx更低温度一侧的依赖于上述应变比βx的临界等效应变近似曲线的标准偏差设定为σL_βx、将比上述T_βx更高温度一侧的依赖于上述应变比βx的临界等效应变近似曲线的标准偏差设定为σH_βx、将上述预测断裂部位的局部温度以单位为℃设定为T_local时，分别从上述T_β之中选择上述T_βx、从上述σL_β之中选择上述σL_βx、从上述σH_β之中选择上述σH_βx，并且以使上述局部温度T_local为下述式1所示的第一温度范围内的方式进行加热；以及加工工序，在该工序中，使上述加热工序后的上述钢材塑性变形。

T_βx-2×σL_βx≤T_local≤T_βx+1.25×σH_βx    (式1)